專利名稱：一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力設(shè)備，尤其是一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子。
背景技術(shù)：
隨著電力工業(yè)的日益發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用越來越多。在現(xiàn)有技術(shù)中，兆瓦級(jí)雙 饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組通常采用由若干根扁電磁線采用某一固定節(jié)距并繞而成的成型 繞組，即硬繞組，為了將成型繞組固定在定子的鐵心上，在定子鐵心的內(nèi)圓或者外圓設(shè)置與 轉(zhuǎn)子軸向平行的凹槽，再將成型繞組固定在鐵心的凹槽中，形成發(fā)電機(jī)定子。這種結(jié)構(gòu)中定 子鐵芯上的凹槽需要是開口槽，并且一定要與定子軸向平行，不能設(shè)置成斜槽。這種結(jié)構(gòu)降 低了電磁感應(yīng)效率，并且繞組之間的絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，隨著磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極經(jīng)過定子的齒槽和齒頂時(shí)產(chǎn)生不同 的磁阻，由于氣隙磁阻的變化，會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，也就是齒諧波電勢(shì)，引起電 磁噪聲，產(chǎn)生電機(jī)震動(dòng)。為了克服這種齒諧波電勢(shì)，減少電機(jī)噪聲和震動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)中通常 改變轉(zhuǎn)子或者定子的凹槽結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)子或者定子的凹槽改為斜凹槽，一般斜凹槽的斜距為 0. 8 1. 1個(gè)槽距。但是這種結(jié)構(gòu)對(duì)于減少齒諧波的作用并不明顯。造成了現(xiàn)有發(fā)電機(jī)諧 波含量高，特別是齒諧波嚴(yán)重的現(xiàn)象，這就增加了逆變器的工作負(fù)擔(dān)，使電機(jī)的電氣性能較 差。為了克服上述缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化繞組之間的絕緣結(jié)構(gòu)、減弱齒諧波、提高雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī) 的電氣性能就成為亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，包括定 子鐵心和定子繞組，在定子鐵心上設(shè)有凹槽，所述定子繞組分布嵌裝在凹槽中，所述嵌裝在 凹槽中的定子繞組由一個(gè)以上相同的散嵌雙疊繞組組成，所述散嵌雙疊繞組由兩種節(jié)距不 等的線圈復(fù)合而成。所述定子繞組由三個(gè)相同的散嵌雙疊繞組組成，其中每個(gè)散嵌雙疊繞 組由節(jié)距為相隔9個(gè)凹槽和節(jié)距為相隔4個(gè)凹槽的線圈復(fù)合而成。所述定子繞組的三個(gè)相 同的散嵌雙疊繞組相互間隔120°空間電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組。所述定子鐵心上的凹槽 為與定子軸線交叉的斜槽。所述定子鐵心上的斜槽與定子軸線交叉的斜度為1/4槽距。所 述定子上的凹槽為一端開口，另一端封口的半閉口凹槽。本實(shí)用新型的有益效果是1.采用不同節(jié)距的繞組復(fù)合繞組，使繞組的綜合節(jié)距和端部繞組縮短，節(jié)省了電 磁線，從而減小電機(jī)的整體體積，重量更輕；2.簡(jiǎn)化了繞組之間的絕緣工藝結(jié)構(gòu)；3.提高了發(fā)電機(jī)的電磁感應(yīng)效率，大幅度減少了齒諧波及其他諧波的含量；4.減少電機(jī)噪聲和震動(dòng)幅度、降低電機(jī)升溫；[0012]5.使逆變器的工作負(fù)擔(dān)大幅減小，提高了發(fā)電機(jī)的電氣性能。
圖1是本實(shí)用新型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子的散嵌雙疊繞組的展開圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例以1. 5MW三相四極四十八槽雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，其散嵌雙疊繞組的展開 圖如圖1所示。實(shí)施例一1.5MW三相四極四十八槽的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子鐵心上沿圓周均勻設(shè)有與轉(zhuǎn)子 軸向平行的48個(gè)開槽；極數(shù)為4極，第一極101為槽4-15、第二極102為槽16-27、第三極 103為槽28-39、第四極104為槽40-48和1_3 ；每個(gè)極域的槽數(shù)為12，按照相數(shù)為3分布繞 組線圈，三相分別用A相(AX)、B相(BY)、C相(CZ)表示。每相繞組由節(jié)距為9和節(jié)距為 4的兩種短節(jié)距線圈組成，每相繞組在每個(gè)極域中分布有4個(gè)線圈，其中三個(gè)線圈的節(jié)距為 9，另一個(gè)線圈的節(jié)距為4。A相(AX)繞組的線圈在第一極域內(nèi)分別布置在槽4-13、5-14、6-15、7_11中，四個(gè) 線圈依次電連接形成第一匝線圈，其中4-13、5-14、6-15三個(gè)線圈的節(jié)距為9，7-11線圈的 節(jié)距為4 ；在第二極域內(nèi)線圈分別布置在槽20-24、16-25、17-26、18-27中，四個(gè)線圈依次電 連接形成第二匝線圈，其中16-25，17-26，18-27三個(gè)線圈的節(jié)距為9，20-24線圈的節(jié)距為 4 ；在第三極域內(nèi)線圈分別布置在槽28-37、29-38、30-39、31-35中，四個(gè)線圈依次電連接形 成第三匝線圈，其中28-37、29-38、30-39三個(gè)線圈的節(jié)距為9，31-35線圈的節(jié)距為4 ；在第 四極域內(nèi)線圈分別布置在槽48-44、1-40、2-41、3-42內(nèi)，四個(gè)線圈依次電連接形成第四匝 線圈，其中1-40、2-41、3-42三個(gè)線圈的節(jié)距為9，48-44線圈的節(jié)距為4。通過將槽11中的 線圈與槽24中的線圈電連接，將第一、第二匝線圈形成第一串聯(lián)電路；通過將槽35中的線 圈與槽48中的線圈電連接，將第三、第四匝線圈形成第二串聯(lián)電路。將槽4和槽28中的線 圈電連接，再將其電連接至始端A ；將槽16與槽40中的線圈電連接，再電連接至末端Y，形 成第一串聯(lián)電路與第二串聯(lián)電路相并聯(lián)的二支路并聯(lián)電路AX。與上述A相繞組的布線分布相似地，B相(BY)和C相(CZ)繞組的線圈數(shù)量與繞組 結(jié)構(gòu)以及各匝線圈間的電連接關(guān)系與A相完全相同，分別構(gòu)成始端為B、C，末端為Y、Z的二 支路并聯(lián)電路BY和CZ。三相繞組相互間隔120°空間電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組。因?yàn)樯?述結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠得知并實(shí)現(xiàn)的，因此在這里僅對(duì)A相繞組做詳細(xì)說明，對(duì)B、C 相繞組不再贅述。采用上述結(jié)構(gòu)，即利用兩種不同短節(jié)距的散嵌繞組復(fù)合而成雙疊繞組，可以簡(jiǎn)化 繞組線圈之間的絕緣結(jié)構(gòu)，提高絕緣性能，與傳統(tǒng)的采用單一短節(jié)距的硬繞組相比，這種結(jié) 構(gòu)的繞組消弱諧波的能力更強(qiáng)，從而大幅減少了磁勢(shì)諧波的含量。此外，由于復(fù)合繞組相對(duì) 于傳統(tǒng)單一節(jié)距的硬繞組綜合節(jié)距較短，繞組端部較短，可以節(jié)省電磁線，電機(jī)定子沿軸向 的長(zhǎng)度也可以縮短，使電機(jī)整體的體積更小，重量更輕。實(shí)施例二[0022]對(duì)于以上實(shí)施例可以做進(jìn)一步的改進(jìn)。由于利用散嵌繞組作為發(fā)電機(jī)定子的繞 組，因此定子鐵心上的開槽可以采用斜槽。更具體的說，可以將定子鐵心的斜槽設(shè)置為斜距 為1/4槽距。這樣的鐵心開槽結(jié)構(gòu)可以削弱齒諧波，尤其是消弱11、13次齒諧波。實(shí)施例三更進(jìn)一步地，對(duì)上述實(shí)施例作另一種改進(jìn)。將定子鐵心上的開槽設(shè)計(jì)為半閉口槽。 這樣的結(jié)構(gòu)可以使繞組之間的絕緣效果更好，提高繞組的電磁感應(yīng)效率，進(jìn)一步減少齒諧 波，從而提高電機(jī)效率，減少電機(jī)噪聲和震動(dòng)幅度，并且降低電機(jī)溫升。
權(quán)利要求一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，包括定子鐵心和定子繞組，在定子鐵心上設(shè)有凹槽，定子繞組分布嵌裝在凹槽中，其特征在于所述嵌裝在凹槽中的定子繞組由一個(gè)以上相同的散嵌雙疊繞組組成，所述散嵌雙疊繞組由兩種節(jié)距不等的線圈復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，其特征在于所述定子繞組由三個(gè)相 同的散嵌雙疊繞組組成，其中每個(gè)散嵌雙疊繞組由節(jié)距為相隔9個(gè)凹槽和節(jié)距為相隔4個(gè) 凹槽的線圈復(fù)合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，其特征在于所述定子繞組的三個(gè)相 同的散嵌雙疊繞組相互間隔120°空間電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，其特征在于所述定子鐵心上 的槽為與定子的軸線成一定角度的斜槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，其特征在于所述定子鐵心上的斜槽 斜度為1/4槽距。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，其特征在于所述定子上的凹槽為半 閉口凹槽。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子，包括定子鐵心和定子繞組，在定子鐵心上設(shè)置有多個(gè)開槽，所述定子繞組分布嵌裝在上述開槽中，所述定子繞組由多個(gè)相同的散嵌雙疊繞組組成，所述散嵌雙疊繞組由兩種節(jié)距不同的線圈復(fù)合而成。所述定子鐵心上的槽為與定子的軸線成一定角度的斜槽，并且所述槽為半閉口槽。采用這種結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)定子，提高了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁感應(yīng)效率，簡(jiǎn)化了繞組之間的絕緣工藝結(jié)構(gòu)，大幅度減少了齒諧波及其他諧波的含量，減少電機(jī)噪聲和震動(dòng)幅度，降低了逆變器工作的負(fù)擔(dān)，提高了發(fā)電機(jī)的電氣性能。
文檔編號(hào)H02K1/16GK201708604SQ20102017711
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者林錦華 申請(qǐng)人:江西泰豪特種電機(jī)有限公司